JP2009214685A - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】製造時の作業性及びグリップ性能を損なうことなく、ハンドリング性を確実に向上させることが可能な自動二輪車用タイヤを提供する。
【解決手段】せん断貯蔵弾性率（Ｇ'）が6.5〜8.5MPaのトレッドゴム７をトレッド部３に配置したことを特徴とする自動二輪車用タイヤである。また、前記トレッドゴム７に、ゴム成分100質量部に対して1〜10質量部の樹脂を配合してなるゴム組成物を用いることが好ましく、該樹脂としては、アルキルフェノール系樹脂が特に好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動二輪車用タイヤ、特に製造時の作業性及びグリップ性能を損なうことなく、ハンドリング性を向上させることが可能な自動二輪車用タイヤに関するものである。

自動二輪車用タイヤの運動性能に関し、特にハンドリング性の向上が求められるようになってきた。ハンドリング性は、（１）ステアリング操作が軽く、（２）ステアリング操作に対する車両の応答性が適度であることがよいとされている。そして、上記（１）及び（２）の性能を実現するため、タイヤのトレッド部に特定の形状のトレッドパターンを採用したり、特定の物性を有するトレッドゴムを適用する等、様々な工夫がなされている。例えば、特開平１１−３１５１６７号公報（特許文献１）では、ゴム組成物の硬度及び300％歪時弾性率が大きければ、ハンドリング性が良好であると考えられている。一方、特開平７−９０１２４号公報（特許文献２）には、樹脂及び軟化剤を高充填したゴム組成物をトレッド部に適用し、該樹脂の粘着効果をグリップに活かす方法が開示されているが、ハンドリング性については検討がなされていない。

特開平１１−３１５１６７号公報 特開平７−９０１２４号公報

しかしながら、本発明者らが検討したところ、ハンドリング性と弾性率の間には、上記したような線形関係が実際には存在しないことが判明した。また、ハンドリング性について更に検討したところ、ステアリング操作に対する車両の応答性は、低すぎても高すぎても、ハンドリング性を悪化させる傾向にあることが分かった。従って、特開平１１−３１５１６７号公報に記載されるように、ゴム組成物の硬度や300％歪時弾性率を高めることで、ハンドリング性を改善できるとする手法は、ハンドリング性を向上させる手段として明確なものではなかった。

そこで、本発明の目的は、製造時の作業性及びグリップ性能を損なうことなく、ハンドリング性を確実に向上させることが可能な自動二輪車用タイヤを提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、所定範囲内のせん断貯蔵弾性率（Ｇ'）を有するトレッドゴムをトレッド部に配置することで、タイヤの製造時の作業性及びグリップ性能を損なうことなく、ハンドリング性を確実に向上できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明の自動二輪車用タイヤは、せん断貯蔵弾性率（Ｇ'）が6.5〜8.5MPaのトレッドゴムをトレッド部に配置したことを特徴とする。

本発明の自動二輪車用タイヤは、前記トレッドゴムのせん断貯蔵弾性率（Ｇ'）が7.0〜8.0MPaであることが好ましい。

本発明の自動二輪車用タイヤの好適例においては、前記トレッドゴムに、ゴム成分100質量部に対して1〜10質量部の樹脂を配合してなるゴム組成物を用いる。ここで、前記樹脂としては、アルキルフェノール系樹脂が好ましい。

本発明の自動二輪車用タイヤのトレッドゴムに用いるゴム組成物は、ゴム成分の重量平均分子量が15万〜300万であり、更に重量平均分子量が2,000〜50,000の低分子量重合体を含むことが好ましい。

また、本発明の自動二輪車用タイヤのトレッドゴムに用いるゴム組成物は、更にゴム成分100質量部に対して110質量部以下のカーボンブラックを含むことが好ましい。

本発明によれば、所定範囲内のせん断貯蔵弾性率（Ｇ'）を有するトレッドゴムがトレッド部に配置された、製造時の作業性及びグリップ性能を損なうことなく、ハンドリング性を確実に向上させることが可能な自動二輪車用タイヤを提供することができる。

以下に、本発明を詳細に説明する。本発明の自動二輪車用タイヤは、せん断貯蔵弾性率（Ｇ'）が6.5〜8.5MPaのトレッドゴムをトレッド部に配置したことを特徴とする。上記トレッド部に配置するトレッドゴムのせん断貯蔵弾性率（Ｇ'）が6.5〜8.5MPaであれば、トレッドゴムに用いる重合体及びその他の配合物の種類に関わらず、ステアリング操作に対する車両の応答性が良好で、ハンドリング性を大幅に向上させることが可能である。また、該トレッドゴムのせん断貯蔵弾性率（Ｇ'）は低い範囲で維持されており、製造時の作業性やグリップ性能を悪化させることがない。なお、上記トレッドゴムのせん断貯蔵弾性率（Ｇ'）が6.5MPa未満では、ステアリング操作に対する車両の応答が遅すぎで、また8.5MPaを超えると、ステアリング操作に対する車両の応答が速すぎるため、いずれの場合においても、ハンドリング性が低下する。また、上記トレッドゴムのせん断貯蔵弾性率（Ｇ'）は、ハンドリング性向上の観点から、7.0〜8.0MPaであることが好ましい。

また、上記トレッド部に配置したトレッドゴムに、ゴム成分100質量部に対して1〜10質量部の樹脂を配合してなるゴム組成物を用いることが好ましい。上記トレッドゴムに用いるゴム組成物において、ゴム成分100質量部に対し、樹脂の配合量を1〜10質量部とすることで、トレッドゴムのせん断貯蔵弾性率（Ｇ'）を上記特定した範囲内に調整することが容易となる。樹脂の配合量がゴム成分100質量部に対して1質量部未満では、グリップ性能が不足する場合があり、一方、10質量部を超えると、製造時の作業性が低下する場合がある。また、樹脂の配合量は、ゴム成分100質量部に対して4〜7質量部が好ましく、5〜6質量部が更に好ましい。

上記ゴム組成物に用いることができる樹脂は、一般には分子量が数百〜数千の熱可塑性樹脂で、天然ゴムや合成ゴムに配合することによって粘着性を付与する樹脂であり、種々の天然樹脂及び合成樹脂が挙げられる。なお、上記天然樹脂として、具体的には、α-ピネン系、β-ピネン系、ジペンテン系等のテルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、水素添加テルペン樹脂等のテルペン系樹脂が挙げられる。一方、上記合成樹脂としては、石油系樹脂、フェノール系樹脂、石炭系樹脂、キシレン系樹脂等が挙げられる。これら樹脂は、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。

特に、樹脂としてフェノール系樹脂をゴム成分に配合した場合に、製造時の作業性やグリップ性能を損なうことなく、優れたハンドリング性の向上効果が得られる。上記フェノール系樹脂としては、例えば、アルキルフェノールホルムアルデヒド系樹脂及びそのロジン変性体、アルキルフェノールアセチレン系樹脂、変性アルキルフェノール樹脂等のアルキルフェノール系樹脂やテルペンフェノール樹脂等が挙げられ、アルキルフェノール系樹脂が好ましく、アルキルフェノールアセチレン系樹脂が更に好ましく、ｐ-ｔ-ブチルフェノールアセチレン樹脂が特に好ましい。なお、ｐ-ｔ-ブチルフェノールアセチレン樹脂とは、ｐ-ｔ-ブチルフェノールアセチレンを重合した樹脂であり、具体的には、商品名コレシン（ＢＡＳＦ社製）等が挙げられる。

上記トレッドゴム用ゴム組成物のゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）の他、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニリトル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）等の合成ゴムが挙げられ、これらゴム成分は、一種単独で用いてもよいし、二種以上をブレンドして用いてもよい。

また、上記トレッドゴム用ゴム組成物のゴム成分は、重量平均分子量が15万〜300万であることが好ましい。ゴム成分の重量平均分子量が15万未満では、未加硫粘度が下がりすぎ、混練り時のトルクがかからず、練り不十分となる可能性が考えられる。一方、ゴム成分の重量平均分子量が300万を超えると、粘度が高くなり過ぎ、製造時の作業性が低下する傾向がある。なお、重量平均分子量は、例えば、ゲル浸透クロマトグラフィーを用い、ポリスチレン換算の値として求めることができる。

上記トレッドゴム用ゴム組成物は、更に重量平均分子量が2,000〜50,000の低分子量重合体を含むことが好ましい。上記トレッドゴム用ゴム組成物において、更に低分子量重合体を配合する場合、該低分子量重合体とゴム成分とが絡み合い、グリップ性能を向上させることができる。また、上記低分子量重合体の配合量は、ゴム成分100質量部に対して20質量部以下が好ましい。低分子量重合体の配合量がゴム成分100質量部に対して20質量部を超えると、ゴム組成物のムーニー粘度が低くなり過ぎ、製造時の作業性が低下する傾向がある。

上記低分子量重合体は、重量平均分子量が2,000〜50,000であることが好ましい。低分子量重合体の重量平均分子量が2,000未満では、グリップ性能が低下するおそれがあり、一方、50,000を超えると、ゴム組成物の作業性が低下する傾向がある。なお、重量平均分子量は、例えば、ゲル浸透クロマトグラフィーを用い、ポリスチレン換算の値として求めることができる。

また、上記低分子量重合体は、例えば、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とを共重合、又は共役ジエン化合物を重合して製造される。ここで、芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α-メチルスチレン、１-ビニルナフタレン、３-ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼン、４-シクロヘキシルスチレン及び２,４,６-トリメチルスチレン等が挙げられ、これら芳香族ビニル化合物は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。一方、上記共役ジエン化合物としては、１,３-ブタジエン、イソプレン、１,３-ペンタジエン、２,３-ジメチルブタジエン、２-フェニル-１,３-ブタジエン、１,３-ヘキサジエン等が挙げられ、これら共役ジエン化合物は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。

上記低分子量重合体は、例えば、上述の芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とを炭化水素溶媒中でエーテル又は第三級アミンの存在下、リチウム系重合開始剤を用いてアニオン重合によって重合させて得られる。ここで、上記炭化水素溶媒としては、特に限定されるものではないが、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、シクロオクタン等の脂環式炭化水素、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素等を用いることができる。これら炭化水素は、１種単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。また、上記リチウム系重合開始剤としては、有機リチウム化合物が好ましく、該有機リチウム化合物としては、ｎ-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、ｔ-ブチルリチウム及びテトラメチレンジリチウムが好ましく、ｎ-ブチルリチウムが特に好ましい。なお、上記低分子量重合体を得るための重合反応は、バッチ重合方式、連続重合方式のいずれの方式によっても行うことができる。上記重合反応における重合温度は、0〜130℃の範囲が好ましい。また、重合反応は、等温重合、昇温重合及び断熱重合のいずれの重合形式によっても行うことができる。更に、重合を行う際には、反応容器内にゲルが生成するのを防止するために、１,２-ブタジエン等のアレン化合物を添加することもできる。

上記トレッドゴム用ゴム組成物は、上記樹脂及び低分子量重合体の他に、更にゴム成分100質量部に対して110質量部以下のカーボンブラックを含むことが好ましい。カーボンブラックの配合量がゴム成分100質量部に対して110質量部を超えると、ゴム組成物のせん断貯蔵弾性率（Ｇ'）が高まり、ハンドリング性を十分に確保できない。ここで、カーボンブラックとしては、特に限定されるものではないが、ＦＥＦ、ＳＲＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦグレードのもの等が挙げられる。また、該カーボンブラックとしては、ヨウ素吸着量（ＩＡ）が60mg/g以上で、且つジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が80mL/100g以上のカーボンブラックが好ましい。カーボンブラックを配合することで、ゴム組成物の諸物性を改善することができるが、耐摩耗性を向上させる観点からは、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦグレードのものが更に好ましい。

上記トレッドゴム用ゴム組成物には、上記ゴム成分に、樹脂、低分子量重合体、カーボンブラックの他に、ゴム業界で通常使用される配合剤、例えば、軟化剤、シリカ等の他の充填剤、老化防止剤、加硫促進剤、加硫剤等を目的に応じて適宜配合することができる。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。上記トレッドゴム用ゴム組成物は、必要に応じて適宜選択した各種配合剤をゴム成分に配合して、混練り、熱入れ、押出等することにより製造することができる。

次に、本発明の自動二輪車用タイヤを、図を参照しながら詳細に説明する。図１に示す自動二輪車用タイヤは、左右一対のビード部１及び一対のサイドウォール部２と、トレッド部３と、該ビード部１に各々埋設されたビードコア４間にトロイド状に延在させたラジアルカーカス５と、該ラジアルカーカス５のクラウン部でタイヤ半径方向外側に配した複数のベルト層からなるベルト６とを具え、ここで、トレッド部３には、せん断貯蔵弾性率（Ｇ'）が6.5〜8.5MPaのトレッドゴム７が配設されており、製造時の作業性及びグリップ性能を損なうことなく、ハンドリング性が大幅に向上している。

なお、本発明の自動二輪車用タイヤのトレッドゴム７以外の部材は、特に制限されず、公知の部材を使用することができる。また、本発明の自動二輪車用タイヤに充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら制限されるものではない。

表１に示す配合処方のトレッドゴム用ゴム組成物を常法に従って調製した。また、得られたゴム組成物について、下記の方法で、せん断貯蔵弾性率（Ｇ'）を測定し、更に、製造時の作業性、グリップ性能及びハンドリング性を評価した。結果を表１に示す。

（１）せん断貯蔵弾性率（Ｇ'）
上記ゴム組成物を145℃、30分間の条件で加硫して得た加硫ゴムに対し、レオメトリックス社製アレス粘弾性試験装置を用い、せん断入力で20℃、10Hz、歪1％の条件にて、せん断貯蔵弾性率（Ｇ'）を測定した。

（２）製造時の作業性
実際の工場ラインにて、タイヤ製造時の作業性を評価した。表１中、○はタイヤ製造時の作業、特にトレッドゴム用ゴム組成物の混練時の作業が問題なかったことを示し、×はタイヤ製造時の作業に問題があったことを示す。

（３）グリップ性能及びハンドリング性
上記ゴム組成物をトレッドゴムに用いて、図１に示す構造を有し、サイズが１２０／７０ＺＲ１７の自動二輪車用タイヤを作製した。得られたタイヤを実車前輪に組み付け、テストコースを走行し、専門のドライバーのフィーリング評価により優劣を判定した。比較例１のタイヤのグリップ性能及びハンドリング性をそれぞれ100として指数表示した。指数値が大きい程、グリップ性能及びハンドリング性が良好であることを示す。

*1 スチレン−ブタジエン共重合体ゴム，ＪＳＲ社製ＳＢＲ１５００，ポリスチレン換算重量平均分子量＝45万．
*2 ポリブタジエンゴム，ＪＳＲ社製ＢＲ０１，ポリスチレン換算重量平均分子量＝55万．
*3 コレシン，ＢＡＳＦ社製．
*4 スチレン−ブタジエン共重合体，ポリスチレン換算重量平均分子量＝10000．
*5 大内新興化学工業(株)製ノクセラーＣＺ．
*6 三新化学工業(株)製サンセラーＤＧ．

表１から、せん断貯蔵弾性率（Ｇ'）が6.5〜8.5MPaであるゴム組成物をトレッド部に配設した実施例のタイヤは、製造時の作業性及びグリップ性能に優れる上、ハンドリング性が大幅に改善できることが分かる。

本発明の自動二輪車用タイヤの一例の断面図である。

符号の説明

１ ビード部
２ サイド部
３ トレッド部
４ ビードコア
５ ラジアルカーカス
６ ベルト
７ トレッドゴム

Claims (6)

1. せん断貯蔵弾性率（Ｇ'）が6.5〜8.5MPaのトレッドゴムをトレッド部に配置したことを特徴とする自動二輪車用タイヤ。
2. 前記トレッドゴムのせん断貯蔵弾性率（Ｇ'）が7.0〜8.0MPaであることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車用タイヤ。
3. 前記トレッドゴムに、ゴム成分100質量部に対して1〜10質量部の樹脂を配合してなるゴム組成物を用いたことを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車用タイヤ。
4. 前記樹脂がアルキルフェノール系樹脂であることを特徴とする請求項３に記載の自動二輪車用タイヤ。
5. 前記ゴム組成物は、ゴム成分の重量平均分子量が15万〜300万であり、更に重量平均分子量が2,000〜50,000の低分子量重合体を含むことを特徴とする請求項３に記載の自動二輪車用タイヤ。
6. 前記ゴム組成物は、更にゴム成分100質量部に対して110質量部以下のカーボンブラックを含むことを特徴とする請求項３に記載の自動二輪車用タイヤ。

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